确保所有要素属于压力子网

公共设施网络中的最基本质量保证检查之一是确保所有要素属于某一子网。 如果要素不属于子网,则不会将其包含在您使用子网创建的任何分析或报告中。 您需要确保网络中的所有要素均属于子网,才能准确考虑客户和压力。

您将调查不属于任何水压子网的网络区域,然后识别并修复导致连接断开的错误。 这样做可确保考虑所有要素。

识别没有压力子网的区域

首先,您需要识别从水压子网中排除的要素组。

  1. 下载 Subnetwork quality assurance 工程包。

    名为 Subnetwork quality assurance.ppkx 的文件即会下载至计算机。

    注:

    .ppkx 文件是一个 ArcGIS Pro 工程包,可能包含可以在 ArcGIS Pro 中打开的地图、数据和其他文件。 通过本指南了解有关管理 .ppkx 文件的详细信息。

  2. 在计算机上找到已下载的文件。 双击 Subnetwork quality assurance.ppkx 将其在 ArcGIS Pro 中打开。
  3. 如果出现提示,请使用 ArcGIS 账户登录。
    注:

    如果您没有 ArcGIS Pro 的访问权限或者 ArcGIS 组织帐户,请参阅软件访问权限选项

    随即出现一张地图,其中显示了伊利诺伊州纳珀维尔市的配水公共设施网络。

    公共设施网络地图

    注:

    本教程中使用的数据集来自配水公共设施网络基金会

  4. 单击功能区上的地图选项卡。 在导航组中,单击书签
  5. 在书签库中,单击 No pressure subnetwork

    无压力子网书签

    地图将缩放至网络西边存在一些新构建要素的区域。

  6. 内容窗格中,取消选中 Water Line 旁边的框以关闭图层。

    Water Line 图层已取消选中

    地图中表示管道要素的蓝线消失。 地图中留下的绿线表示水压子网(来自子网线要素类),亦称为压力区。 子网未延伸到该区域中的所有要素。

    地图中的绿色子网线

  7. 重新打开 Water Line 图层。

    这次不是通过关闭和打开此图层来查找无子网区域,而是使用该图层的过滤版本。

  8. 内容窗格中,单击 Data Audit 旁的箭头以展开图层组。
    注:

    此图层组包含在配水公共设施网络基金会提供的数据审核地图中选择的图层。

  9. 打开 Unknown Pressure Zone Subnetworks 图层组。

    未知压力区子网图层已选中

    地图中随即显示橙色要素。 橙色 Water Line 图层引用的要素类与蓝色 Water Line 图层相同,但会过滤为仅显示不属于水压子网的活动线。

    地图中的橙色 Water Line 要素

编辑一条线以将要素连接到子网

在此区域中共有两个断开连接的要素集。 每个集合表示不属于任何子网的设备和客户地区。首先,您需要位于西南侧的较小集合。

地图中较小的断开连接要素集

这些要素因线分离而与子网断开。 您将编辑线以移除要素之间的间隙,从而将其连接到子网。

  1. 在功能区的导航组中,单击书签。 单击 Disconnected service 书签。

    地图将缩放到较小的橙色要素集。

  2. 放大到橙线与蓝线相交的位置。

    橙线与蓝线的相交位置

    这两个水管未连接。 您将编辑其中一条线以修复间隙。 要确保不存在间隙,您需要打开捕捉。

    橙线和蓝线之间的间隙

  3. 单击功能区上的编辑选项卡。 在捕捉组中,单击捕捉按钮的下半部分。
  4. 确保打开捕捉以及前四个捕捉选项(以蓝色高亮显示)。

    功能区上的捕捉菜单

  5. 在功能区的工具组中,单击编辑折点

    功能区中的“编辑折点”工具

  6. 在地图中,单击两个点要素之间的短线段将其选中。
  7. 拖动选定线的末端折点并将其捕捉到拟合的点要素。 在编辑工具栏中,单击完成按钮。

    编辑工具栏上的完成按钮

    地图中您编辑的线周围将出现带影线的紫色脏区面。 它表示已进行更改但是尚未在网络拓扑中反映。

    新线段周围的脏区

    您将验证该拓扑以清除此脏区。

  8. 关闭修改要素窗格。
  9. 确保整个脏区面在视图范围内。

    默认情况下,验证命令仅验证当前地图范围内的脏区。

  10. 单击功能区上的公共设施网络选项卡。 在网络拓扑组中,单击验证按钮的上半部分。

    功能区中的“验证”按钮

    脏区将消失。 接下来,您将追踪此部分中的水压子网,以查看其是否扩展到编辑的服务线。

  11. 在功能区的子网组中,单击查找

    功能区中的“查找”按钮

    查找子网窗格随即显示。 将列出一个子网 5200,因为它是地图范围内的唯一可见子网。 子网 5200 由地图中的绿线表示。

  12. 查找子网窗格中,右键单击 5200 并选择追踪子网

    “追踪子网”选项

  13. 返回 Disconnected service 书签。

    视图范围内的所有要素均处于选中状态,验证了要素现已连接到水压子网 5200。

  14. 右键单击地图上的任意位置,然后选择清除以清除选择内容。

    地图快捷菜单中的“清除”选项

    地图中仍存在 Unknown Pressure Zone Subnetworks 图层中的橙色要素。 这是预期结果,因为子网尚未更新为考虑其新要素。

    在更新子网之前,必须保存编辑内容。

  15. 单击功能区上的编辑选项卡。 在编辑组中,单击保存

    功能区上的“保存”按钮

  16. 保存编辑内容窗口中,单击
  17. 查找子网窗格中,右键单击 5200,然后单击更新子网

    橙色要素随即从地图中消失,并在蓝色服务线下方显示一条表示子网 5200 的绿线。

    表示子网 5200 的绿线

    这些要素现在属于水压子网。 它们处于连接断开的状态,因为两个要素之前尚未捕捉到一起。 您通过编辑线并更新子网解决了问题。

识别连接断开的原因

接下来,您将调查没有压力子网的较大要素集。 这些要素断开连接是因为水流方向存在错误。 您将调查问题以确定预期的水流方向。

  1. 返回 No pressure subnetwork 书签。

    仍存在许多橙线,指示不属于压力区的要素。 这些要素在两个位置与压力区 5200(绿线)接触:系统阀(红色点要素)和止流阀(紫色要素)。

    地图中的系统阀和止流阀

    系统阀的红色表示阀已闭合,因此您将重点关注流量阀。

  2. 在地图中,缩放至流量阀。

    紫色流量阀符号的旋转取决于符号旋转属性值。 它表示流向。 该符号指向右侧,这表示水流应从绿色压力区流入连接断开的区域,但是中间出现了一些阻碍。

    水流方向

  3. 单击功能区上的公共设施网络选项卡。 在网络拓扑组中,单击终端连接

    地图中的“终端连接”按钮

    随即显示修改终端连接窗格。

  4. 单击与流量阀西侧连接的蓝线。

    根据修改终端连接窗格,该线通过流出口终端连接到流量阀。

    “终端”设置为“流出口”

  5. 在地图中,单击与流量阀东侧连接的橙线。

    该线通过流入口终端连接到流量阀。

    “终端”设置为“流出口”

  6. 清除选择内容。

    终端连接指示水流自东向西,这与表示水流自西向东的流量阀符号相矛盾。 要么终端连接错误,要么流量阀符号错误。

  7. 返回 No pressure subnetwork 书签。

    如果水流自西向东,则可以通过流量阀进入橙色区域,流量阀将橙色区域连接到子网。 但是,在此示例中,水流无法自东向西,因为系统阀已闭合。

    地图中的系统阀和止流阀

    在此示例中,很可能终端连接是错误的,符号旋转是正确的,应为更改终端连接即可解决该问题,允许水流从压力区流入橙色区域。 但是,如有可能,您应根据其他数据源验证假设,例如工作订单中的工程图或者与工程师或熟悉该区域的现场工作人员进行讨论。

修改终端连接以将要素连接到子网

接下来,您将解决在上一部分中识别的问题。 您将修改流量阀的终端连接,确保流经该阀门的水流方向与其符号指示的方向相同。 然后,您将更新子网,使其包含先前断开连接的要素。

  1. 缩放到流量阀并打开与其西侧连接的蓝线。 在修改终端连接窗格中,将终端更改为流入口

    “终端”设置为“流出口”

  2. 单击应用

    编辑的线周围出现脏区。

  3. 选择与流量阀东侧连接的橙线。 在修改终端连接窗格中,将终端更改为流出口,然后单击应用
  4. 进行缩小,直到两个脏区均完全在视图范围内。

    脏区

    您将验证拓扑,追踪子网,保存编辑内容并更新子网。 这样做可使连接断开区域成为水压子网 5200 的一部分。

  5. 关闭修改终端连接窗格。
  6. 单击功能区上的公共设施网络选项卡。 在网络拓扑组中,单击验证
  7. 重新打开查找子网窗格。
    提示:

    如果您找不到查找子网窗格,在功能区上,单击公共设施网络选项卡。 在子网组中,单击查找

  8. 右键单击 5200 并选择追踪子网

    将选中地图视图范围内的所有要素,包括之前断开连接的区域。

  9. 在地图下,单击缩放至选定要素按钮。

    “缩放至所选要素”按钮

    将选中网络西南角以绿色高亮显示的所有要素。 它们全部属于压力区 5200。

  10. 右键单击地图中的任意位置,然后选择上一视图

    地图快捷菜单中的“上一视图”选项

    现在您知道您所做的编辑已将连接断开的要素连接到水压子网,接下来您将更新子网。

  11. 清除选择内容。
  12. 在功能区编辑选项卡的管理编辑内容组中,单击保存。 在保存编辑内容窗口中,单击
  13. 查找子网窗格中,单击刷新按钮。

    “查找子网”窗格中的“刷新”按钮

  14. 右键单击 5200 并选择更新子网

    橙色要素随即从地图中消失,并在视图中所有要素后面显示绿色高亮显示。

  15. 返回 No pressure subnetwork 书签,确认此区域中不存在橙色要素。

    “无压力子网”书签中视图范围内的要素

目前,在此教程中,您识别了不属于任何水压子网的区域。 您通过编辑之前未捕捉到子网中其他要素的线,将一些要素连接到了邻近压力区。 您通过修改终端连接,修复了流向,连接了其他要素。 在这两种情况下,您更新了子网,现在子网包含先前断开连接的要素。


检查是否存在多个子网

供水网络为等级网络,意味着要素可能属于多个子网。 但是,要素预期仅属于每个层的单一子网。

注:

除了连接设备(例如闭合阀)和子网控制器之外,要素应仅属于一个系统子网、一个水压子网、零个或一个隔离子网以及零个或一个阴极保护子网。

接下来,您将查找属于单一层中的多个子网的区域,亦称为交叉供水区域。 您将评估区域是否一定要交叉供水,然后为该区域新建子网。

识别交叉供水区域

您将访问网络中属于两个水压子网的区域。 您将调查网络任一末端的阀门(即与子网连接的位置),确认其究竟如何变成交叉供水。

  1. 导航至 Multiple subnetworks 书签。

    “多个子网”书签中视图范围内的要素

  2. 在地图中,单击河流西侧的蓝线之一。

    在弹出窗口中,Pressure Subnetwork Name 属性具有两个值:49005200

    在弹出窗口中“压力子网名称”属性设置为 4900::5200

    要素不能同时属于同一层中的两个子网。

  3. 关闭弹出窗口。
  4. 内容窗格的数据审核下,打开 Crossfed Subnetworks 图层。

    已在“内容”窗格中选中 Crossfed Subnetworks 图层

    地图中随即显示粉线。 粉色 Water Line 图层的数据源与橙色和蓝色 Water Line 图层相同,但是已过滤为仅显示属于多个水压子网的活动要素。 现在,您可以同时识别属于多个子网的所有要素,无需打开其所有弹出窗口。

    地图中的粉色 Water Line 图层

    该区域之所以不会触发子网名称不一致错误(错误 29)是因为此区域的任一末端存在降压阀。 这允许两个子网保持不同,同时向公共区域提供压力。

    注:

    有关子网名称不一致错误的示例,请参阅“编辑和验证子网”教程中的修复互连子网模块。

    降压阀

    首先,您将调查每个降压阀,确定子网之一是否错误地连接到此区域。

  5. 导航至 East pressure reducing valve 书签。

    降压阀为分隔粉线和蓝线的绿色点要素。 粉色区域上游也存在两个系统阀。

    系统阀

  6. 导航至 West pressure reducing valve 书签。

    此处的粉色区域上游也存在一个系统阀。

    系统阀

    可使用这些系统阀隔离区域。 符号的黄色表示系统阀处于开启状态;但是其状态可能是错误的。 如果一个末端处的系统阀闭合,则粉色区域将仅连接到一个压力子网。

    您要求现场工作人员检查四个系统阀。 工作人员报告所有四个阀均已开启。 他们还确认两个降压阀均设置为保持相同的压力。

创建子网控制器

此区域有意地通过两个压力子网供水。 此区域位于服务区边缘,远离任何压力源,导致水压较弱。 要对此进行补偿,该区域将由两个压力区供水。

您可以保持该区域不变,即属于两个水压子网。 但是,您将为该区域新建水压子网。 这样该区域更容易进行隔离、管理和可视化。 您需要将每个降压阀定义为新压力区的子网控制器。

  1. 单击功能区上的公共设施网络选项卡。 在子网组中,单击修改控制器

    功能区中的“修改控制器”按钮

  2. 缩放至降压阀并单击将其选中。

    已选定降压阀

  3. 确保 Pressure Reducing: Flw-Vlv-23 显示在修改子网控制器窗格中。 对于终端,选择 Low Pressure Out

    “终端”设置为“低压输出”

  4. 对于子网控制器名称,输入 Flow Valve 23。 对于子网名称,输入 5400

    修改子网控制器参数

  5. 单击应用

    地图中将显示一个脏区。 您将稍后对其进行验证。

  6. 返回 East pressure reducing valve 书签。 单击降压阀。

    已选定降压阀

  7. 确保 Pressure Reducing: Flw-Vlv-22 显示在修改子网控制器窗格中。 对于终端,选择 Low Pressure Out
  8. 对于子网控制器名称,输入 Flow Valve 22。 对于子网名称,输入 5400

    修改子网控制器参数

  9. 单击应用
  10. 关闭修改子网控制器窗格。
  11. 返回多个子网书签并验证拓扑。

更新子网

要完成为交叉供水区域新建压力区,您需要追踪并更新新的子网。 您还将更新这两个相邻子网,确保交叉供水区域的中的要素仅属于一个子网,而不是三个。

  1. 重新打开查找子网窗格。

    由于 5400 为新子网,它不会自动在列表中显示。

  2. 展开过滤部分,然后单击子网表选项卡。 单击过滤按钮。

    “过滤器”按钮

    列表将更新为包含所有子网。

  3. 右键单击 5400 并选择追踪子网

    “追踪子网”选项

    在地图中,两个降压阀之间的所有要素均处于选定状态。

    地图中的选定子网

    此结果显示,新子网创建正确。 您将保存编辑内容并更新子网以完成其创建过程。

  4. 清除所选内容并保存编辑内容。
  5. 查找子网窗格中,右键单击 5400 并选择更新子网

    表示交叉供水区域的粉线不会消失。

  6. 单击粉线之一。 在弹出窗口中,滚动浏览以查找 pressuresubnetworkname 属性。

    此属性将该属性列出为属于三个子网:490052005400

    pressuresubnetworkname 属性设置为 4900::5200::5400

    您已将这些要素添加至新子网,但是您也需要更新其他两个子网,以便这些要素不再属于它们。

  7. 关闭弹出窗口。
  8. 查找子网窗格中,更新子网 49005200

    粉线将从地图中消失,该区域将以新颜色高亮显示,表示新建的子网 5400。

    新子网以黄色高亮显示

  9. 关闭查找子网窗格。

此区域之前属于两个水压子网。 该区域有意地采用交叉供水,以补偿在该区域只有一个远程水源时可能出现的低水压。 但是,当在此区域中安装降压阀时,模型从未更新为反映建立的新压力区。 通过将此区域隔离为其自己的子网,并将两个降压阀用作子网控制器,可确保模型更准确地反映网络的运行状态。


检查子网中是否存在循环

循环是子网中具有多条通往子网控制器的路径的区域。 在循环中,资源可能从多个方向流入该区域。 基于压力的网络(包括供水网络)通常专门包含循环,以便用户可以从多个方向并且可能从多个来源接收供水。 这将提高供水服务的可靠性。

但是,在一些其他网络中,不需要循环。 例如,在废水或雨水系统中,目标是移除资源,因此任何资源循环回来不会起到任何帮助。 在电气系统中,循环可能对线路是否通电造成危险的混淆。

在子网质量控制中,检查是否存在循环非常重要。 接下来,您将检查压力子网之一中是否存在循环以及是否对其进行正确建模。

在水压子网中识别循环

首先,您将对已知存在循环的区域运行追踪,确认在模型中将其正确表示为循环。 您将运行另一个追踪,确保循环区域未延伸到多个压力区。

  1. 导航至 Loop 书签。

    注意此区域中最北侧街道 W 48th St 沿线的房屋。

    W 48th St 沿线的房屋

    不清楚水流从哪个方向达到这些房屋。 您将运行上溯追踪以查明水流来自哪里。

  2. 单击功能区上的公共设施网络选项卡。 在工具组中,单击追踪按钮的下半部分,然后选择起点

    功能区“追踪”菜单中的起点

  3. 在地图中,单击 W 48th St 沿线的服务连接点之一。

    服务连接点上的起点

  4. 在功能区的工具组中,单击上游

    功能区工具库中的“上游追踪”

    地理处理窗格随即出现并打开追踪工具,该工具已配置为运行上游追踪。

  5. 对于域网络,选择Water。 对于,选择 Water Pressure

    追踪工具参数

  6. 单击运行

    服务连接任一侧的线已选中,表示两个方向均为此要素的上游。 此结果准确反映了水流在真实世界中如何流向此服务连接,因此您现在知道模型在此区域中正确循环。

    地图上的所选要素

    此邻域为循环区域的示例,因为水流可能来自任一方向。 接下来,您将查找此压力区中的所有循环。

  7. 地理处理窗格中,将追踪类型更改为循环,然后单击运行
  8. 在地图下,单击缩放至选定要素按钮。

    覆盖大部分压力区的选定要素

    此压力区中的大多数管道为循环管道。

  9. 检查选定要素,确认这些要素都没有越界进入相邻压力子网。

    循环应始终包含在单一压力区内。

使用障碍模拟新阀

工程师已请求在 Bauer Road 安装新阀门。 他们担心这条路上的管路断裂可能难以隔离。 在本教程中,您不会添加阀,而是添加障碍并运行多次追踪。 可通过此操作测试新阀对区域中的循环的影响。

  1. 重新打开追踪窗格。
    提示:

    追踪窗格可能以选项卡的形式出现在地理处理窗格底部。 如果您找不到该窗格,在功能区的公共设施网络选项卡中,单击工具组中的追踪

  2. 追踪窗格中,单击障碍选项卡。

    “障碍”选项卡

  3. 确保添加要素按钮处于活动状态(以蓝色高亮显示)。
  4. 转至 Barrier 书签。 单击在地图中可见的线。

    障碍已添加至地图

    此点表示工程师希望安装阀门的位置。 利用闭合阀门可以更好地隔离此主管道沿线的故障。

  5. 进行缩小,直到您可以看到起始位置和障碍。

    具有障碍和起点位置的地图

  6. 重新打开地理处理窗格。
    提示:

    如果您找不到地理处理窗格,可在功能区的公共设施网络选项卡中,展开工具库,然后单击循环

  7. 单击运行

    与预期一样,添加障碍会缩短此区域中的循环,但是不太明显:障碍任一侧的 Bauer Road 路段不再循环。 水流只能沿未选定的线朝一个方向流动。

    障碍任一侧的未选定线

    在此位置安装阀门可以在紧急情况下提供更好地隔离控制。 在闭合阀门后,障碍一侧的要素将与另一侧的要素隔离开。 但是,由于此阀门会在网络中实现冗余,因此在正常情况下应保持其开启,确保 Bauer Road 的该段继续循环。

模拟主水管断裂

接下来,您将模拟主水管断裂。 循环会使得仅通过查看地图,难以预测哪些客户会受管道断裂影响。 您将运行隔离追踪,以查看在管道维修期间有多少客户会停水。

  1. 重新打开追踪窗格,然后单击起点选项卡。

    首先,您将移除现有起点,然后再模拟主水管断裂位置添加一个新起点。

  2. 单击服务连接旁的移除按钮。

    “追踪”窗格中的“移除”按钮

  3. 单击添加要素按钮。
  4. 导航至 Starting point 书签。

    地图将缩放至单一线要素。

  5. 单击该线以添加起始位置。
  6. 进行缩小,直到显示一些周围街道。

    地图上的所选要素

  7. 重新打开地理处理窗格,并将追踪类型更改为隔离
  8. 选中包含隔离要素框。

    追踪工具参数

    接下来,您需要将属于网络类别为隔离的资产类型的任何要素定义为可用于隔离区域的阀门。

  9. 展开过滤器部分。 对于名称,选择类别,对于,选择隔离

    过滤器障碍配置

  10. 单击运行

    地图上的所选要素

    受影响的区域相对较大。 您预期紧挨着起始位置的区域会受影响,但是很不幸 Bauer Road 北侧的街区也受到影响。 这些客户会在管道维修期间停水。 接下来,您将移除障碍要素,以查看是否有助于当前状况。

  11. 重新打开追踪窗格。
  12. 单击障碍选项卡,然后单击 Water Main 要素旁的移除按钮。

    “追踪”窗格中的“移除”按钮

  13. 重新打开地理处理窗格并单击运行

    受因修复管道而需要进行的隔离影响的区域现在大大减小。

    地图上的所选要素

    北侧区域仍能够通过 Bauer Road 沿线的管道供水。 其上游路线之一已关闭,但未关闭全部路线。 您会向工程师建议可以在 Bauer Road 沿线安装其要求的阀门,但是必须将该阀门的常规状态设置为开启。 如果将其闭合,不仅会降低 Bauer Road 沿线的冗余性,还会导致隔离区过大。

压力子网的循环特性会实现冗余,这会提高供水服务的可靠性。 当某一区域需要隔离时,仍可以通过其他路线对附近区域进行供水。

在此教程中,您学习了如何使用 ArcGIS Utility Network 的属性和工具对子网执行质量保证。 您学习了如何识别不属于任何子网以及属于多个子网和子网循环的要素。 您学习了如何确定出现这些情况的原因以及如何进行编辑才能确保要素属于每个层中的一个而不是多个子网。 您还学习了如何识别子网中的循环并使用隔离追踪对主水管断裂进行模拟。 网络中的数据现在是正确的。 这意味着您的分析将生成准确且可靠的结果。 同时意味着当出现新的问题时,您知道如何进行识别和解决。

有关更多教程和其他学习资源,请参阅 ArcGIS Utility Network 入门教程系列。

您可以在教程库中找到更多教程。